[发明专利]制备2-壬烯醛和壬醛酸或者2-壬烯醛和壬醛酸甲酯的方法

说明书

本发明涉及催化化学技术领域，公开了一种制备2‑壬烯醛和壬醛酸或者2‑壬烯醛和壬醛酸甲酯的方法，其中，所述方法包括：在催化剂的存在下，将蓖麻油酸或蓖麻油酸甲酯与氧化剂在溶剂中接触反应，所述催化剂为杂原子W‑β分子筛，所述杂原子W‑β分子筛含有β分子筛和钨活性组分。将所述杂原子W‑β分子筛应用于蓖麻油酸或蓖麻油酸甲酯与氧化剂的催化氧化裂解制备2‑壬烯醛和壬醛酸或者2‑壬烯醛和壬醛酸甲酯的工艺中，表现出优异的氧化裂解转化率。

技术领域

本发明涉及一种制备2-壬烯醛和壬醛酸或者2-壬烯醛和壬醛酸甲酯的方法，具体涉及一种以杂原子W-β分子筛为催化剂的催化氧化裂解蓖麻油酸或蓖麻油酸甲酯制备2-壬烯醛和壬醛酸或者制备2-壬烯醛和壬醛酸甲酯的方法。

背景技术

2-壬烯醛，分为反式-2-壬烯醛和顺式-2-壬烯醛，壬烯醛为无色至淡黄色油状液体，是一种很重要的食物香料，广泛用于调配日化香精和食用香精。传统制备方法采用铬酸酐氧化2-壬烯醇制备2-壬烯醛，但该反应的选择性不高，得率低。

壬醛酸和壬醛酸甲酯是一种具有抗癌和抗HIV功效的圭亚那下层树炔酸的中间体，醛基的存在，可以发生很多反应，还可继续氧化为壬二酸氢甲酯、壬二酸等下游产品，广泛应用于医药、化工等领域。

CN105964266A公开了一种油酸高选择性催化氧化合成壬醛的催化剂，该催化剂为多金属介孔复合氧化物，以高活性的过渡金属、碱土金属或稀土金属为催化氧化活性中心，其中过渡金属包括Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu，碱土金属包括Mg、Ca、Sr、Ba、Al，稀土金属包括La、Ce、Nd、Eu、Yb，该催化剂制备繁琐，且使用的稀土金属的价格昂贵，不利于工业生产。

CN102126953A公开了一种壬醛及壬醛酸甲酯的制备方法，该方法以环氧油酸甲酯为原料，在常压以及反应温度为40-100℃条件下，在催化剂作用下反应生成壬醛和壬醛酸甲酯；其中所用的催化剂为以浓度为10-35％过氧化氢处理过的介孔分子筛作为载体，以相对于载体质量比计，钨作为主催化剂钨元素的用量为0.005-0.1，添加钛、钼元素中的一种作为助催化剂，用量为0-0.1，环氧油酸甲酯与过氧化氢摩尔比为1:0.5-5，环氧油酸甲酯与催化剂质量比为1:0.0001-0.1。该方法需要将油酸甲酯环氧化转化成环氧油酸甲酯后再发生裂解反应，且催化剂需用过氧化氢处理，工艺繁琐。

CN102351697A公开了一种以油酸与甲醇为原料合成壬醛酸甲酯的方法。该方法通过以油酸为原料，经过甲酯化，得到油酸甲酯，然后再经臭氧化反应，得到臭氧化物，再还原得到最终产品壬醛酸甲酯。该方法所用催化剂为对甲苯磺酸或浓硫酸，为均相反应，催化剂不易回收，故工艺成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种以杂原子W-β分子筛为催化剂的催化氧化裂解蓖麻油酸或蓖麻油酸甲酯制备2-壬烯醛和壬醛酸或者2-壬烯醛和壬醛酸甲酯的方法，将所述杂原子W-β分子筛应用于所述催化氧化裂解反应中表现出优良的催化性能。

现有技术CN102126953A中公开的壬醛及壬醛酸甲酯的制备方法中，所用催化剂为以浓度为10-35％过氧化氢处理过的介孔分子筛作为载体，以相对于载体质量比计，钨作为主催化剂钨元素的用量为0.005-0.1，并优选添加钛、钼元素中的一种作为助催化剂。该催化剂的制备方法包括：首先采用溶胶凝胶法制备介孔分子筛载体，焙烧后采用10-35重量％过氧化氢进行处理、洗涤并烘干备用，所需要量的钨、钛、钼配置成溶液后加入载体搅拌10小时后经溶剂洗涤、抽滤、真空干燥、环氧及焙烧得到白色或淡黄色固体催化剂。本发明的发明人发现，尽管，在反应初期，采用上述催化剂对环氧油酸甲酯进行催化氧化裂解反应的转化率能够达到99％以上，但是，由于所述催化剂在较高反应温度下的结构不够稳定，主催化剂钨容易流失，使得采用该催化剂进行催化氧化裂解反应的稳定性较差，随着反应时间的延长，催化剂失活较快，催化活性会显著降低。基于此，发明人提出了本发明的技术方案。